Cấu tạo chung của xà gồ chữ Z
Về hình học, tiết diện chữ Z được tạo từ thép tấm cán nguội, uốn theo nhiều đoạn gãy khúc. Khác với tiết diện chữ C có hai cánh cùng hướng về một phía, chữ Z có hai cánh đối xứng qua bụng theo kiểu so le. Chính kiểu so le này tạo nên đặc trưng lớn nhất: hai thanh xà gồ có thể chồng mí lên nhau tại vị trí gối tựa mà vẫn giữ được mặt phẳng làm việc liên tục.
Cấu tạo cơ bản gồm bụng (phần đứng chịu cắt và ổn định), hai cánh (phần nằm ngang tiếp nhận tải từ tôn và truyền vào bụng), cùng các gân tăng cứng dập dọc theo chiều dài. Mép cánh thường được gấp viền để tăng độ cứng biên và hạn chế mất ổn định cục bộ. Toàn bộ các chi tiết này hình thành nên một tiết diện mỏng, nhẹ, nhưng có độ cứng uốn theo phương chính cao hơn hẳn so với tấm phẳng cùng chiều dày.
Vai trò của từng bộ phận
Mỗi đoạn trên tiết diện chữ Z đảm nhận một chức năng riêng, và khi một đoạn bị biến dạng hoặc chế tạo sai, các đoạn còn lại phải làm việc nặng hơn.
| Bộ phận | Vai trò chính | Điểm cần lưu ý khi chế tạo |
|---|---|---|
| Bụng | Chịu lực cắt, giữ khoảng cách giữa hai cánh, ổn định tổng thể tiết diện | Cong vênh hoặc nghiêng bụng làm giảm chiều cao làm việc hiệu dụng |
| Cánh trên và cánh dưới | Tiếp nhận tải từ tôn mái hoặc tôn vách, truyền vào bụng, tạo mặt tựa cho liên kết | Độ phẳng và góc gấp quyết định chất lượng mặt tựa |
| Gân tăng cứng dọc | Hạn chế mất ổn định cục bộ của bụng và cánh dưới tác động nén | Gân bị dập lệch hoặc mất liên tục làm giảm hiệu quả ổn định |
| Mép gấp viền | Tăng độ cứng biên cho cánh, giảm biến dạng tự do ở đầu mút | Mép bị rách hoặc gấp không đều ảnh hưởng đến vùng neo liên kết |
| Vị trí chồng mí | Tạo điểm nối giữa hai thanh, hình thành dầm liên tục | Cần đúng vị trí theo bản vẽ; lệch sẽ làm sai sơ đồ làm việc |
Trong hệ mái, xà gồ chữ Z thường đặt vuông góc với kèo và song song với nhau theo từng bước cột. Ở hệ vách, chúng đóng vai trò gối đỡ cho tôn vách và truyền tải gió về khung chính. Cùng một tiết diện có thể dùng cho cả hai vị trí, nhưng điều kiện làm việc và cách liên kết khác nhau, nên phương án bố trí cần theo bản vẽ thi công được phê duyệt.
Liên kết và phối hợp với hạng mục liền kề
Xà gồ chữ Z không làm việc độc lập. Hiệu quả của nó phụ thuộc vào cách nó gắn với kèo, với tôn và với hệ giằng.
Liên kết với kèo thường thực hiện qua bản mã hoặc bát liên kết, cho phép điều chỉnh nhỏ khi lắp dựng. Vị trí liên kết cần trùng với trục kèo theo bản vẽ; nếu lệch, tải truyền lệch tâm và làm việc của kèo thay đổi ngoài dự kiến. Với hệ mái có độ dốc, hướng đặt cánh chữ Z cần thống nhất để mặt tựa tôn luôn nằm đúng phía.
Liên kết với tôn mái hoặc tôn vách thực hiện qua vít tự khoan. Khoảng cách và vị trí vít phải theo bản vẽ thi công được phê duyệt, vì đây là điểm truyền tải trực tiếp và cũng là điểm dễ thấm nếu thi công ẩu. Tôn cần được đặt sao cho nhịp làm việc thực tế khớp với nhịp đã tính trong hồ sơ.
Hệ giằng và thanh chống dọc có nhiệm vụ giữ ổn định ngoài mặt phẳng cho xà gồ. Khi thiếu hoặc bố trí không đúng vị trí, xà gồ có thể xoắn hoặc võng ngoài dự kiến dù bản thân tiết diện không có lỗi. Đây là hạng mục thường bị xem nhẹ trong giai đoạn lắp dựng.
Sai lệch thường gặp khi chế tạo và lắp dựng
Phần lớn vấn đề với xà gồ chữ Z không xuất phát từ tiết diện, mà từ sai lệch tích lũy trong quá trình chế tạo và lắp dựng.
Với công trình đang vận hành, các sai lệch này có thể đã tồn tại từ giai đoạn đầu và chỉ bộc lộ khi tải sử dụng thay đổi. Trường hợp cải tạo hoặc gia cố, việc khảo sát hiện trạng xà gồ cần thực hiện trước khi quyết định phương án, thay vì áp dụng máy móc theo hồ sơ cũ.
Các điểm cần kiểm tra trước khi nghiệm thu
Kiểm tra xà gồ chữ Z nên thực hiện theo trình tự từ hình học đến liên kết, nhằm phát hiện sai lệch hệ thống trước khi xử lý các điểm nhỏ lẻ.
- Tim xà gồ thẳng và song song, khoảng cách đúng theo bản vẽ thi công được phê duyệt.
- Vị trí chồng mí nằm đúng gối tựa, hướng cánh thống nhất trên toàn bộ dải mái hoặc vách.
- Góc gấp và độ phẳng mặt tựa tôn đạt yêu cầu, không có điểm gồ ghề cục bộ.
- Liên kết với kèo đủ chi tiết, bulông hoặc vít siết đúng vị trí, không có lỗ mở rộng tùy tiện.
- Hệ giằng và thanh chống dọc đủ số lượng, đúng vị trí theo hồ sơ.
- Bề mặt xà gồ không có vết xước sâu, móp hoặc biến dạng do vận chuyển và lắp dựng.
- Hồ sơ nghiệm thu ghi nhận đúng thực tế thi công, có đối chiếu với bản vẽ được duyệt.
Khi đọc cấu tạo xà gồ chữ Z song song với cấu tạo xà gồ chữ C, người đọc sẽ thấy rõ sự khác biệt về khả năng nối tiếp và phạm vi ứng dụng của hai dạng tiết diện. Với công trình cần cải tạo hoặc mở rộng, việc đánh giá hiện trạng xà gồ nên gắn với tổng thể dịch vụ nhà thép tiền chế để tránh xử lý cục bộ rồi phát sinh vấn đề ở hạng mục liền kề.
Nếu công trình đang vận hành cần kiểm tra xà gồ, cải tạo mái hoặc mở rộng nhịp, hãy gửi yêu cầu khảo sát hiện trạng để được đánh giá theo điều kiện thực tế của nhà xưởng.